【正文】 ................................................. 13 雙 H 橋電動機驅動芯片 L298N ........................................................................................... 14 直流電動機 ....................................................................................................................... 16 對于直流電動機的基本認識 .................................................................................... 16 直流電動機的基本工作原理 .................................................................................... 17 直流電動機的驅動 .................................................................................................. 18 第三章 本設計所應用的原理分析 ..................................................................................................... 19 紅外通信技術介紹 ............................................................................................................ 19 單片機的定時器中斷 ......................................................................................................... 19 中斷的基本概念 ..................................................................................................... 19 中斷允許寄存器 IE................................................................................................. 20 定時器 /計數器工作方式寄存器 TMOD ...................................................................... 21 定時器 /計數器控制寄存器 TCON ............................................................................. 22 脈沖寬度調制 ................................................................................................................... 23 第四章 硬件設計 .............................................................................................................................. 25 總體方案設計及框圖 ......................................................................................................... 25 發(fā)射電路設計 ................................................................................................................... 26 接收電路設計 ................................................................................................................... 26 第五章 軟件設計 .............................................................................................................................. 29 第 6 章 系統(tǒng)測試 ............................................................................................................................ 32 測試工具 ........................................................................................................................... 32 各功能模塊的測試 ............................................................................................................. 32 模塊軟件 測試 及系統(tǒng)測試 .................................................................................................. 32 完整程序 功能測試 說明 ................................................................................................... 33 結束語 ............................................................................................................................................. 34 青島大學 本科生畢業(yè)論文（設計） 謝 辭 ............................................................................................................................................. 35 參考文獻 .......................................................................................................................................... 37 附 錄 ............................................................................................................................................. 38 青島大學 本科生畢業(yè)論文（設計） 青島大學 本科生畢業(yè)論文（設計） 1 前 言 自“改革開放”的政策實行以來，已歷三十余載，煌煌華夏陡然之間發(fā)生了翻天覆地的變化。這種產品與科技的良性互動，由消費者推動，由生產商操刀，收益的卻是整個人類，由此帶來的發(fā)展趨勢，就是“智能家居”?？萍碱愋彤a品的普及不僅帶來的技術層面的更新，而且是低成本、市場化的運作，瓦特并不是發(fā)明了蒸汽機，只是將其改良，將其變得實用 ，能市場化，而被稱為“蒸汽機之父”，但是那個發(fā)明者卻沒有在歷史長河中留下自己的痕跡，由此可見單純將某類產品問世是第一步，更重要的是將其市場化，能市場化的關鍵因素就是成本和消費者需求。我設想通過 STC51 單片機，對電動機的調速實行外延控制下有極調速，將其智能化。本設計將以 STC51 單片機為處理核心，以紅外進行控制，最后通過調控電機進行控制的輸出。 “智能家居”是一個統(tǒng)一的、系統(tǒng)的整體，將人類的一切家居生活智能化、系統(tǒng)化、協調化。即以市場化為導向，將智能化的產品真正的推向市場。 比如，有人設計的帶有溫控系統(tǒng)的智能風扇，加入溫度傳感器來感知外界溫度并將外界的溫度傳入單片機進行處理，通過單片機再來調控電機的轉速。首先，對風扇智能化的研究是在家電智能化的基礎上，即在“智能家居”的基礎上。將遙控器上的K1鍵的設計實現功能設為一級轉速，按下該按鍵后則調節(jié)風扇的轉速變?yōu)樽畹蜋n也就是一級轉速，設定遙控器上的 K2鍵設 計實現功能設為二級轉速，以此類推，風扇總共設計了五級轉速，級數越大風速越大。編程時我們可以選擇 C 語言進行編程，都可以使用匯編語言進行編程，即單片機即支持 C語言也支持匯編語 言的編程。如圖 所示。 3 復位電路 51 系列單片機的復位引腳是 9 腳， 當此引腳連接高電平超過兩個機器周期時，即可產生復位動作。 青島大學 本科生畢業(yè)論文（設計） 11 圖 TC9012 的引腳圖 表 TC9012 引腳功能 引腳號 名稱 類型 描述 14 KI0KI3 IN 4 位輸入引腳，用于鍵盤掃描輸入（平時為低電平，內置下拉電阻） 5 REM OUT 帶載波的遙控信號輸出 6 VDD 電源正端（ ）， 3V（典型） 7 NC 空引腳 8 OSC0 OUT 晶振輸出 9 OSC1 IN 晶振輸入 10 VSS 電源負端（接地） 11 LMP OUT 指示燈輸出 1219 KO0KO7 OUT 8 位輸出引腳，用于鍵盤掃描輸出 20 SEL IN 用戶編碼選擇跳線（平時為高電平，內置下拉電阻） TC9012 的編碼 在本設計實驗所使用的 TC9012 芯片的一幀傳輸數據中，總共是含有了 32位碼（兩次 8位用戶碼、 8 位數據碼及其反碼），發(fā)射碼的格式如圖 所示。在實際實驗操作中，如果沒有任何按鍵被按下，那么實驗中的振蕩器所處的狀態(tài)是停振的，這樣的效果是可以明顯的降低功耗。一體化紅外信號接收芯片 HS0038 所能構接收的紅外信號頻率為 38kHz，由此得出其需要的周期為 26微妙。 ⑵ 程序第一次進入遙控中斷 后，中斷開始計時。 雙 H 橋電動機驅動芯片 L298N L298N 芯片是由 ST 宏盛公司生產的一種電動機驅動芯片，該芯片可以驅動高電壓、大電流狀態(tài)下的電動機，其實物如圖 。 當 L298N 控制電動機停止時，電動機由于慣性的作用并不能馬上停下來，還會繼續(xù)轉動。在電刷 A和電刷 B 外接直流電源的情況下，兩個電刷及其與之相連的線圈內會產生電流。所以，整個線圈所受的電磁力的方向依然不變，仍然受力按逆時針方向轉動。一般有三種驅動電路：三極管電流放大驅動電路，電機專用驅動模塊（如本實驗所使用的 L298N）和達林頓驅動器。本設計設定的紅外發(fā)射裝置是紅外發(fā)射芯片 TC9012，而設定的紅外接收裝置是紅外接收頭 HS0038。 圖 單片機中斷過程 執(zhí)行主 程序 執(zhí)行中斷 斷點 處理程序 繼續(xù) 執(zhí)行 主程序 單片 機的 CPU 之所以會發(fā)生中斷，是因為有中斷源，中斷源意即引起單片機CPU 中斷的根源，本設計實驗所使用的 51 單片機內部一共有 5個中斷源，分別是：外部中斷 0（ INT0），外部中斷 1（ INT1），定時器 /計數器 0中斷（ T0），定時器 /計數器 1中斷（ T1），串行口中斷（ TX/RX）。 表 定時器 /計數器控制寄存器 TCON 位序號 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 位符號 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IF0 IE0 IT0 位地址 8FH 8EH 8DH 8CH 8BH 8AH 89H 88H TF1— 定時器 1 溢出標志位， 當定時器 1 計滿溢出時，由硬件使 TF1 置 1，并且申請中斷。通過高分辨計數器的使用，方波的占空比被調制用來對一個具體模擬信號的電平進行編碼。初始化定時器 0 使其定時時間為1ms。